Электричество и магнетизм - это разные слова в словаре, хотя они являются проявлениями одной и той же силы. Когда электрические заряды движутся, они создают магнитное поле; когда магнитное поле изменяется, оно производит ток. Хотя одиночный провод, по которому проходит ток, создает магнитное поле, спиральный провод, намотанный на железный сердечник, создает более сильное. Изобретатели использовали электромагнитные силы для создания электродвигателей, генераторов, аппаратов магнитно-резонансной томографии, левитирующие игрушки, бытовая электроника и множество других бесценных устройств, на которые вы полагаетесь каждый день. жизнь.
Мощные инструменты для подъема тяжелых грузов
Обычный магнит нельзя включать и выключать, но можно сделать это с помощью электромагнита. С другой стороны, электромагниты не будут работать без внешнего источника питания. Вы также можете изменить силу электромагнита, изменив силу тока, протекающего по его проводам. Предприятия, например, дилеры по ремонту автомобилей, могут включить большой электромагнит, использовать его для подъема автомобиля, перемещения его в другое место и отключить электромагнит, чтобы освободить автомобиль в другом месте. Склады металлолома также используют большие электромагниты для разделения железа и других черных металлов, смешанных с цветными материалами.
Масштабные электромагнитные чудеса
Япония испытывает парящий поезд со скоростью 320 километров в час (200 миль в час), который использует электромагниты для зависания и движения. ВМС США проводят высокотехнологичные эксперименты с футуристическим электромагнитным рельсовым орудием. Он может стрелять снарядами на значительные расстояния со скоростью более 6 Махов. Поскольку снаряды обладают огромной кинетической энергией, они могут уничтожать цели при ударе без использования взрывчатки. Военно-морской флот также испытал электромагнитную катапульту, предназначенную для запуска самолетов с палуб авианосца. Поскольку он более точен, чем старые паровые катапульты, авианосцы могут запускать более широкий спектр самолетов.
Электромагниты и индукция
Когда провод, находящийся рядом с изменяющимся магнитным полем, производит электрический ток, это явление называется индукцией. Электродвигатели, генераторы и трансформаторы работают за счет индукции. Трансформаторы имеют решающее значение для передачи электроэнергии, потому что они могут повышать или понижать напряжение по мере необходимости во время его движения к потребителям. Электродвигатели превращают электрический ток в механическую энергию во всевозможном оборудовании, включая игрушечные машинки, настоящие автомобили, марсоходы, стиральные машины, фены и электроинструменты. Генераторы работают как электродвигатели, но наоборот: они превращают вращательное движение в электрическую энергию. Вращательное движение может исходить от ветряных мельниц, паровых турбин, бензиновых двигателей или других источников. Это справедливо для оборудования, начиная от небольших газовых генераторов и заканчивая гигантскими электроэнергетическими предприятиями, питающими города.
Электромагниты в других распространенных устройствах
Возможно, вы никогда не увидите некоторые электромагниты, но они часто скрыты во многих электронных продуктах, которые вы используете. Например, нажмите дверной звонок, и электрический ток создаст магнитное поле, которое притягивает звонок, ударяющий в звонок. Реле - это специальные электромагниты, которые работают как автоматические электрические выключатели. Вы найдете их в различных потребительских и коммерческих приложениях, таких как:
- Телевизоры
- компьютеры
- легковые автомобили
- лифты
- копировальные машины
Некоторые из самых мощных магнитов в мире находятся в аппаратах МРТ. Напоминающий пончик, электромагнит магнитно-резонансной томографии сканирует пациентов для получения изображений, которые врачи могут просмотреть.